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n 贸 i a c c c i u m 铆 d o u r q t o n i I B
Introducción a la Bioquímica
* BIOQUÍMICA : El término bioquímica
fue acuñado por el fisiólogo y químico alemán Félix von Hoppe-Seyler (18251895), quien en 1866 orientó en la Universidad de Tübingen la primera cátedra de fisiología química organizada en la comunidad científica.
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El objeto de estudio de la Bioquímica :
La bioquímica es la ciencia que explica la vida utilizando el lenguaje de la química, estudia el proceso biológico a nivel molecular empleando técnicas químicas, físicas y biológicas. El objetivo fundamental de la bioquímica consiste entonces, en estudiar la estructura, organización y las funciones de los seres vivos desde el punto de vista molecular.
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El objeto de estudio de la Bioquímica La bioquímica puede dividirse en tres grandes campos de estudio:
• Estructural: estudia la composición, conformación, configuración, y estructura de las moléculas de las células, relacionándolas con su función bioquímica.• Metabólica: estudia las transformaciones, funciones y reacciones químicas que sufren o llevan a cabo las moléculas en los organismos vivos.• Molecular: estudia la química de los procesos y moléculas implicados en la transmisión y almacenamiento de información biológica. Introducción a la bioquímica: salud, enfermedad y terapéutica.
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Bioquímica: un lenguaje común Disciplinas científicas relacionadas con la bioquímica:
• Genética• Fisiología• Inmunología• Farmacología y Farmacia• Toxicología• Patología• Microbiología• Medicina• Enfermería• Nutrición• Ciencias de la salud Introducción a la bioquímica: salud, enfermedad y terapéutica.
* Procesos bioquímicos alterados y
enfermedad: La organización Mundial de la Salud (OMS)define la salud como el estado de «bienestar físico, mental y social completo, y no solamente la ausencia de enfermedad». Sin embargo desde un punto de vista bioquímico, la enfermedad puede ser entendida como una alteración en los procesos que se realizan dentro de los organismos vivos y que pueden conducir a la muerte de éste.
* Bioelementos: Los bioelementos o biogénicos son los elementos químicos que constituyen los seres vivos. De acuerdo a su abundancia se clasifican en: • Primarios: H, C, O , N (representan el 99.3%) • Secundarios: Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg, Fe (≈0,7%) • Oligoelementos: Mn, I, Cu. Co, Zn, F, Mo, Se (trazas)
* Bioelementos:
Así mismo, los bioelementos pueden ser clasificados de acuerdo a la función que desempeñan en el organismo: • Estructural: mantenimiento en la estructura del organismo (H, O, C, N, P, S) • Esquelética: confieren rigidez (Ca, Mg, P, Si) • Energética: forman parte de moléculas energéticas (C, O, H, P) • Catalítica: catalizan reacciones y procesos bioquímicos (Fe, Co, Cu, I) • Osmótica y Electrolítica: mantienen y regulan fenómenos osmóticos y potencial electroquímico (Na, K, Cl)
* Biomoléculas: Las moléculas constituyentes de los seres vivos se denominan biomoléculas. A su vez, atendiendo a su naturaleza, éstas se pueden clasificar en: • Inorgánicas: agua, gases (oxígeno, dióxido de carbono), sales inorgánicas (bicarbonato) • Orgánicas: glúcidos (glucosa), lípidos (colesterol), proteínas (hemoglobina), ácidos nucleicos (ADN y ARN).
* Biomoléculas:
Las biomoléculas pueden ser también clasificadas de acuerdo con su grado de complejidad así: • Precursores: agua, dióxido de carbono (M<50 Da) • Intermedios metabólicos: p.ej., piruvato y citrato (M >50- 200 Da) • Unidades estructurales: monosacáridos, ácidos grasos, aminoácidos, nucleótidos (M= 100- 300 Da) • Macromoléculas: polisacáridos, grasas, proteínas y ácidos nucleicos. Los cromosomas son estructuras discretas, independientes y • Supra macromoléculas: p.ej., organizadas de ADN, visibles durante cromatina (ADN y proteína) o el proceso de división celular. membranas (lípidos y proteínas)
* Homeostasis:
Walter BradfordCannon fisiólogo estadounidense, en 1932 definió el concepto de homeostasis como la tendencia general de todo organismo a restablecer su equilibrio interno cada vez que éste es perturbado. Tal definición se ha ampliado, y hoy se puede entender la homeostasis como el conjunto de mecanismos reguladores que permiten que el ambiente interno de un sistema se mantenga constante y estable. En el organismo humano son importantes los siguientes sistemas de regulación: ♦ Regulación de gases respiratorios. ♦ Osmoregulación: agua y electrolitos. ♦ Termorregulación.♦ Rutas Metabólicas.
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REVISIÓN DE ALGUNOSCONCEPTOS FUNDAMENTALES Estructura Celular: La célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. Existen dos tipos principales de células, las procariotas y las eucariotas, éstas últimas siendo sistemas más evolucionados que las primeras. Este sistema general de clasificación responde a la existencia o no de un núcleo delimitado por membranas. En función del número de células que los constituyen, los organismos vivos pueden clasificarse en unicelulares si están constituidos por una única célula, o pluricelulares si los conforman más de una célula. Las células suelen poseer un tamaño que oscila Modelo de célula eucariota .alrededor de los 10 µm y poseen una masa promedio de 1 ng.
* Tabla Periódica La tabla periódica organiza los elementos químicos de acuerdo al valor de su número atómico, y permite agruparlos en función de propiedades químicas y físicas semejantes. Es una herramienta que relaciona las propiedades de los elementos en forma sistemática y ayuda a hacer predicciones con respecto al comportamiento químico. Introducción a la bioquímica: salud, enfermedad y terapéutica.
* Reacción Química
Los cambios químicos, a diferencia de los cambios físicos implican el rompimiento y formación de nuevos enlaces, lo que conlleva la transformación de las sustancias. En este sentido, se puede entender por reacción química, como aquel proceso en el que una o más sustancias En el interior del organismo ocurren gran cantidad cambia para formar una de reacciones químicas. Cuando nos alimentamos, el cuerpo metaboliza los nutrientes y obtiene lao más sustancias nuevas. energía necesaria para realizar todos los procesos vitales.
* Funciones Químicas
Se llama función química al conjunto de propiedades comunes que caracterizan a un conjunto de sustancias que permiten caracterizarlas y diferenciarlas. Este tipo de sustancias tienen un comportamiento propio y específico en los procesos químicos. Las sustancias que pertenecen a una función química determinada El vinagre consiste en una mezcla que poseen en sus moléculas un átomo o ácido acético –un ácido orgánico- y grupo de átomos de constitución agua. Se emplea comúnmente como análoga que las caracterizan, que se aderezo o como preservante de alimentos.
* Enlace Químico
La fuerza que mantiene los átomos unidos en un compuesto se denomina enlace químico y es producto del solapamiento de orbitales atómicos. Existen tres tipos generales de enlace: covalente, iónico y metálico. Los enlaces pueden ser sencillos o múltiples (dobles y triples). Un enlace sencillo consta de un enlace tipo σ (sigma); un enlace Representación de la estructura atómica indicando las partículas doble de un σ y uno π (pi), y un elementales que la constituyen. enlace triple de un σ y dos π.
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Fórmulas Químicas
La fórmula química indica el tipo de elementos que forman una sustancia y la proporción en que se encuentran. Además puede brindar información H2 O2acerca de cómo se unen los átomos en una molécula y su distribución espacial. Fórmula condensada: indica el tipo de átomos OH – OH presentes en un compuesto y el número de átomos de cada clase. Fórmula semidesarrollada: indica los enlaces entre los diferentes grupos de átomos para resaltar, sobretodo, los grupos funcionales que aparecen en la molécula. Fórmula desarrollada: indica todos los enlaces de una sustancia representados sobre en el plano. Fórmula estructural: señala la geometría espacial de la molécula mediante la indicación de distancias y ángulos de enlace.
*Prop贸sito
de la Bioqu铆mica
*Transformaci贸n de los seres vivos
*Alteraciones moleculares
*BioquĂmica Estructural
*Bioqu铆mica Metab贸lica
E D S O T I S O P O A * PR C I M I U Q O I B LA
consiste en describir, explicar y alcanzar la comprensión integral en términos moleculares, de todos los procesos químicos relacionados con las células vivas pretende describir la estructura, la organización y las funciones de la materia viva en términos moleculares. Las raices de la bioquimica Biología Celular - Bioquímica Mitocondria Cloroplastos Procesos bioquímicos Genética Gen:
: Que
describe las propiedades de las biomoléculas. Biofísica: Que aplica el estudio de la física en el estudio de las estructuras de las biomoléculas Fisiología: Que investiga los procesos vitales a nivel tisular y del organismo
: Los elementos químicos de la materia viva y la estructura completa de muchos compuestos biológicos como: Aminoácidos y Proteínas Azucares (Carbohidratos) Lípidos Nucleótidos Vitaminas Hormonas
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CONOCIMIENTOS DE LA BIOQUIMICA
El pilar fundamental de la investigación de la bioquímica clásica se centran en las propiedades de la proteína muchas de las cuales son enzimas , sin embargo existe otras disciplinas que se centran en las propiedades biológicas de carbohidratos (Glucobiologia) y lípidos (Lipobiologia).
* RAZONES
HISTORICAS DE LA BIOQUIMICA Por razones históricas la bioquímica del metabolismo de la célula ha sido intensamente investigada, de importantes líneas de la investigación actual, (como el proyecto genoma cuya función es de identificar y registrar todo el material genético humano)se dirige ala hacia la investigación del ADN, el ARN la síntesis de proteínas, la dinámica de la membrana celular y los ciclo energéticos.
* ESPECTATIVAS DE LA BIOQUIMICA
El conocimiento bioquímico tiene grandes objetivos como progresar en la terapia génica, por ejemplo contra el cáncer o el VIH, desarrollar alimentos transgénicos más eficientes, resistentes, seguros y saludables, aplicar los conocimientos bioquímicos a la lucha contra el cambio climático y la extinción de especies, generar nuevos fármacos más eficientes, investigar y buscar dianas de las enfermedades, conocer los patrones de expresión génica, generar nuevos materiales, mejorar la eficiencia de la producción industrial
* LAS TECNICAS BIOQUIMICAS * Técnica radioisotópicas * Cristología de rayos X * Electroforesis * Fluorimetria * Centrifucion * Espectrofotometría * Espectrometría
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La Bioquímica es la rama de la química y la biología que se encarga del estudio de las sustancias presentes en los organismos vivos y de las reacciones químicas en las que se basan los procesos vitales
* . Su objetivo principal es el
conocimiento de la estructura y comportamiento de las moléculas biológicas, que son compuestos de carbono que forman las diversas partes de la célula y llevan a cabo las reacciones químicas que le permiten crecer, alimentarse, reproducirse
* Los seres vivos que estudia
esta rama son necesariamente complicados. Su complejidad afecta, entre otros aspectos, a las molĂŠculas que los componen y a como se organizan ĂŠstas en asociaciones macromoleculares, para formar las diferentes estructuras de los seres vivos.
* Como ya se mencionó anteriormente
todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Para comprender de una manera más
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CARBOHIDRATOS LÍPIDOS AMINOÁCIDOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS VITAMINAS CITOPLASMA CITOESQUELETO ETC..
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La bioquímica es una ciencia que estudia la composición química de los seres vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de otras pequeñas moléculas presentes en las células.
* Es la ciencia que estudia la base
química de las moléculas que componen las células y los tejidos, que catalizan las reacciones químicas del metabolismo celular como la digestión, la fotosíntesis y la inmunidad, entre otras muchas cosas.
* Podemos entender la bioquímica como una
disciplina científica integradora que aborda el estudio de las biomoléculas y biosistemas. Integra de esta forma las leyes químico-físicas y la evolución biológica que afectan a los biosistemas y a sus componentes. Lo hace desde un punto de vista molecular y trata de entender y aplicar su conocimiento a amplios sectores de la medicina (terapia genética y biomedicina), la agroalimentación, la farmacología.
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Constituye un pilar fundamental de la biotecnologĂa, y se ha consolidado como una disciplina esencial para
*Efectos bioquĂmicos en los animales
*EFECTOS
DE BIOQUIMICA EN LOS
Estudia los mecanismos de respuesta de vid ante factores bióticos y abióticos. Caracterización y posible uso de terpenos como compuestos anti fúngicos naturales de bajo impacto ambiental en el control de podredumbre blanca en ajo. Estudio de la respuesta a UV-B mediada por el receptor UVR8 en la planta modelo Arabidopsis thaliana.
Estudio de bacterias aisladas de rizósfera y plantas de vid con capacidad de promover el crecimiento y de controlar patógenos (PGPR) en vid cv. Malbec y plantas mutantes de tomate y de Arabidopsis thaliana. Efectos de UV-B, restricción hídrica, aplicaciones de ABA y de sus interacciones sobre la fisiología de vid cv. Malbec en viñedos de altura y los vinos obtenidos de sus uvas.